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高低压配电网的结构和导线截面选择

2015-1-30 19:04:40点击:
高低压配电网的结构和导线截面选择
结构:导线(裸绞线)、电杆、横担、拉线、绝缘子和金具等
特点:投资省,易维护,但不美观、占空间。
型号:铝绞线 LJ    钢芯铝绞线    LGJ          铜绞线 TJ
1. 架空线路
敷设:严格遵守有关规范,选择好路经及导线排列方式,注意线路的档距、弧垂及相邻构件的距离。
一、电网的结构
2.  电缆线路
特点:运行可靠、美观、维护工作量小,但造价高,故障时不易排除。
几根(单根)绞绕的绝缘导线
三相统包绝缘(对地)
高压电缆采用,使各相分布电容及电容电流均衡。
敷设:直接埋地敷设、利用电缆沟、利用电缆桥架室内敷设、利用管道(钢管、塑料管、混凝土管)、 利用电缆隧道、海底水中等。
保护屏蔽层、绝缘层
防止较重的外部机械损伤(需要时)
保护铠装层、防腐
应遵守GB50217-94《电力工程电缆设计规范》
必要时可用电缆故障定位设备:电缆故障测试仪进行检测
3. 硬母线   
    母线槽适用于高层建筑、标准厂房或机床设备密集的车间,对于工艺变化周期短的车间配电尤为适宜。此外还可用于变压器与低压配电柜间的连接。它的容量大、结构紧凑、占空间小、安装方便、使用安全可靠。
    硬母线分裸母线和母线槽两种。母线槽按绝缘方式可分为密集绝缘型和空气绝缘型两种。
4.绝缘导线       
    绝缘导线的敷设方式,分明敷和暗敷两种。明敷是导线直接用绝缘子或在管子、线槽等保护体内,敷设于墙壁、顶棚的表面及桁架、支架等处。暗敷是导线在管子、线槽等保护体内,敷设于墙壁、顶棚、地坪及楼板等内部。
    绝缘导线大量应用于从配电箱至用电设备的配电分支或末端线路,绝缘导线的结构主要由导电芯线(多采用铜导体)、绝缘层(橡皮或塑料)组成。具有护套层的绝缘导线称为护套绝缘导线。 

二、导线和电缆截面的选择与校验
(一)选择校验项目及条件
(二)按发热条件选择导线和电缆截面
1. 发热条件
2. 电压损失条件
3. 机械强度条件
4.短路热稳定条件
按发热条件选择三相系统中的相线截面时,应使其允许载流量Ial大于通过相线的计算电流Ic,即    Ial >Ic
所谓导线的允许载流量,就是在规定的环境温度条件下,导线能够连续承受而不致使其稳定温度超过允许值的最大电流。 1、中性线(N线)截面的选择   
(1)一般三相四线制线路,A0≥0.5 A φ
(2)三相四线制线路分支的两相三线线路和单相线路, A0= Aφ
(3)三次谐波电流相当突出的三相四线制线路,A0≥A φ
5.经济电流密度条件
2、保护线(PE线)截面的选择       
3、保护中性线(PEN线)截面的选择      
PE线要考虑三相线路发生单相短路故障时的单相短路热稳定度。
        根据短路热稳定度的要求,PE线的截面APE,按GB50054-1995《低压配电设计规范》规定:
(1)当A φ ≤16mm2时                            APE≥A φ
(2)当16mm2< A φ ≤35mm2时            APE≥16mm2                                        
(3)当A φ >35mm2时                 APE≥0.5A φ
PEN线兼有PE线和N线的双重功能,因此其截面选择应同时满足上述PE线和N线的要求,取其中的最大值。
按发热条件选择导体截面后,再校验电压损失、机械强度、短路热稳定等条件。
例题
某220/380V的TN-C线路长100m,线路末端接有一个集中负荷,最大负荷为90kW+70kvar。线路采用VV22-0.6/1型四芯等截面铜芯聚氯乙稀绝缘钢带铠装聚氯乙稀护套电力电缆直埋敷设,环境温度为20℃,允许电压损失为5%。试选择电缆截面。
所选电缆截面也满足电压损失要求。
解:(1)先按发热条件选择电缆截面
线路计算电流为
查附录表,得70 mm2截面的电缆在20℃的载流量为205A,大于173.2A,因此,选择VV22-0.6/1-4×70型电缆。
(2)按电压损失条件进行校验
    查附录表,得VV22-0.6/1-4×70型电缆的r0=0.291Ω/km,x0=0.069Ω/km。
(注:短路热稳定条件暂不考虑)
 

(三)按电压损失条件选择导线和电缆截面
对10kV架空线路可取x0=0.35Ω/km,对10kV电力电缆可取x0=0.10Ω/km,对1kV电力电缆可取x0=0.07Ω/km。因此可由上式求出单位长度的电阻值r0:
当先按电压损失条件选择导线(或电缆,下同)截面时,由于截面未知,故有两个未知数,即导线的电阻和电抗。由于导线电抗随截面变化的幅度不大,可先假定一个单位长度的电抗值x0 ,然后再进行选择计算。
例题
解  (1)先按电压损失条件选择导线截面
设线路AB段和BC段选取同一截面LJ型铝绞线,初取x0=0.35Ω/km,则有
≤5
于是可得
选取LJ-70导线,查附录表19可得:r0=0.46Ω/km,x0=0.344Ω/km。将参数代入式(3-7)可得